Proměnné mohou souviset různými způsoby. Některé z nich lze popsat matematicky. Bodový graf dvou proměnných může často pomoci ilustrovat typ vztahu mezi nimi. K dispozici jsou také statistické nástroje pro testování různých vztahů.
Negativní versus pozitivní vztahy
Některé páry proměnných souvisí pozitivně. To znamená, že jak jedna proměnná stoupá, má tendenci se zvyšovat také druhá. Například výška a váha mají pozitivní vztah, protože vyšší lidé mají tendenci být těžší. Ostatní páry jsou negativně příbuzné, což znamená, že když jeden sestupuje, druhý má tendenci stoupat. Například počet najetých kilometrů na plyn a hmotnost automobilu negativně souvisejí, protože těžší auta mají obvykle nižší počet najetých kilometrů.
Lineární a nelineární vztahy
Dvě proměnné mohou souviset lineárně. To znamená, že přímka může představovat jejich vztah. Například množství barvy potřebné k malování stěny je lineárně vztaženo k ploše stěny. Jiné vztahy nelze představovat přímkou. Nazývají se nelineární. Například vztah mezi výškou a hmotností u lidí je nelineární, protože zdvojnásobení výšky obvykle více než zdvojnásobuje váhu. Například dítě může být vysoké tři stopy a vážit 50 liber, ale pravděpodobně žádný šest stop vysoký dospělý neváží jen 100 liber.
Monontonické a nemonotonické vztahy
Vztahy mohou být monotónní nebo ne monotónní. Monotónní vztah je takový, kde je vztah buď pozitivní nebo negativní na všech úrovních proměnných. Nemonotónní vztah je takový, kde tomu tak není. Všechny výše uvedené příklady byly monotónní. Příkladem nemonotónního vztahu je vztah mezi stresem a výkonem. Lidé s mírným stresem mají lepší výkon než lidé s velmi malým stresem nebo lidé s velkým stresem.
Silné a slabé vztahy
Vztah mezi dvěma proměnnými může být silný nebo slabý. Pokud je vztah silný, znamená to, že k datům se velmi dobře hodí relativně jednoduchý matematický vzorec vztahu. Pokud je vztah slabý, pak tomu tak není. Například vztah mezi množstvím barvy a velikostí stěny je velmi silný. Vztah mezi výškou a hmotností je slabší.